生物柴油在有氧存在的条件下由于热光和金属的催化作用，可以通过两条途径发生链式氧化反应。所以生物柴油安定性能改进的本质问题是截断氧化反应基链#使其不能形成自催化反应的基链，阻止生物柴油的氧化反应。即如何实现截断生物柴油氧化反应基链#有效地阻止生物柴油氧化反应，现有研究方法主要有添加抗氧化剂法掺混法和加氢法3种。
添加抗氧化剂法
游离脂肪酸对生物柴油氧化安定性能的影响和抗氧化剂及其不同添加量对生物柴油的抗氧化效果#结果显示抗氧化剂的抗氧化效果明显，影响生物柴油氧化安定性能的因素#测试了， 种生物柴油的氧化安定性能，并添加了JFMK抗氧化剂进行优化。
常见十几种抗氧化剂在不同生物柴油中的抗氧化效果#同时以胡桐生物柴油为研究对象#通过添加不同抗氧化剂研究了生物柴油及调和燃料的氧化安定性能与对发动机的排放特性，十几种抗氧化剂均起到了一定的抗氧化效果，对发动机排放特性影响不大。添加水黄皮叶提取物对生物柴油氧化安定性能的改进及燃烧排放特性的影响#水黄皮叶提取物对生物柴油起到抗氧化效果#对生物柴油排放特性有一定影响。金属含量及抗氧化剂对生物柴油氧化安定性能的影响，金属含量加速了生物柴油的氧化#严重影响了生物柴油氧化安定性能等抗氧化剂对地沟油生物柴油氧化安定性能的影响，结果表明地沟油生物柴油均起到抗氧化效果#且效果明显，但不同抗氧化剂的抗氧化效果差别较大#抗氧化效果较好的抗氧化剂主要是方便易行，但抗氧化剂添加量较大#增加生产成本#且这几种抗氧化剂油溶性能差)有一定的毒性。同时添加抗氧化剂后对生物柴油其他性能带来一定影响， 如燃烧和排放性能限制了其大规模的推广应用。
掺混法
基于掺混介质不同#掺混法主要分为生物柴油混配法，柴油混配法和生物油混配法等。生物柴油混配法生物柴油混配法是将氧化安定性能好的生物柴油与氧化安定性能差的生物柴油进行掺混，以使氧化安定性能差的生物柴油达到相应国家标准，大豆油生物柴油)菜籽油生物柴油餐饮废油生物柴油等不同种类生物柴油的氧化安定性能#得出不饱和脂肪酸甲酯含量高生物柴油的氧化安定性能较差的结论，在此基础上进行各种生物柴油掺混调节其氧化安定性能，混配氧化安定性能较好的棕榈油生物柴油和氧化安定性能较差的菜籽油生物柴油)大豆油生物柴油改进生物柴油的氧化安定性能#在一定程度上改变了安定性能较差生物柴油的氧化安定性能。此方法实质上是通过掺混饱和脂肪酸甲酯含量不同的生物柴油调整生物柴油的组成成分#使饱和脂肪酸甲酯含量适中，以使生物柴油氧化安定性能达到相应国家标准。此方法简单#易于操作#但是绝大部分生物柴油的氧化安定性能均较差，即使氧化安定性能较好的棕榈油生物柴油也刚优于国家标准，且会降低生物柴油的低温流动性能#使生物柴油成分变得复杂，增加生物柴油的生产成本等。
生物油混配法
利用生物质热解产生的生物油含有天然的酚类物质，具有抗氧化作用，研究了采用木质素生物质热解生物油与葵花籽油生物柴油混配的方法改进生物柴油氧化安定性能，对木质纤维素生物油的抗氧化能力进行了评估。因为生物油含有天然酚类物质有限，需混配到一定比例才有改进生物柴油氧化安定性能的作用，再加上生物油的黏度高)凝点高等特点，混配后虽在一定程度上优化了生物柴油氧化安定性能#但也弱化了生物柴油的低温流动性能。 若采用提质后的生物油#生物油提质过程中会破坏酚类物质#降低其抗氧化性能#混配比例需进一步提高，同时也增加了成本。 这些因素限制了该方法在工业上的大规模应用。
